[發(fā)明專利]彩色圖像處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610164898.1
• 申請日: 2006-12-07
• 公開（公告）號: CN101197915A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王守覺;孫華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: H04N1/56
• 分類號: H04N1/56
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 周長興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種彩色圖像處理方法，具體地是一種通過彩色圖像的特征空間變換最終提取紋理特征圖像的方法。

背景技術(shù)

人類對顏色進(jìn)行系統(tǒng)深入研究的歷史可以追溯至1666年牛頓提出色圓(color?circle)的概念。隨后的幾百年來，研究人員發(fā)展了多種不同的彩色空間。理論上，從顏色感知的角度來分類，彩色空間分成如下三類：混合(mixture)型空間，按三種基色的比例合成顏色。例如，RGB，CMY(K)和XYZ等彩色空間；非線性亮度/色度(luma/chroma)型空間，用一個分量表示非色彩的感知，用兩個分量表示色彩的感知。例如，L*a*b、L*u*v，YUV和YIQ彩色空間；強(qiáng)度/飽和度/色調(diào)(intensity/saturation/hue)型空間，用飽和度和色度描述色彩的感知，可使顏色的解釋更直觀，而且對有助于在一定程度上消除亮度的影響。例如，HIS、HSL、HSV和LCH等彩色空間。

為了消除光線條件變化的影響，現(xiàn)有圖像處理方法通常將原圖由RGB彩色空間變換到另一個色彩空間(如YUV、YIQ空間等)來表示，試圖利用該色彩空間的一個或兩個分量來表示不受光線影響的原圖特征。但是實際上，復(fù)雜的光照條件對上述色彩空間的任一分量都會造成嚴(yán)重的影響，例如：1)強(qiáng)側(cè)光源照射的物體表面強(qiáng)烈的亮度變化會改變圖像本身的灰度特征，在彩色空間變換后的各彩色分量仍會受到亮度變化的影響；2)有色光源照射會徹底改變物體的色調(diào)，等等這些是彩色空間變換不能解決的問題，因而在以顏色聚類為主要分析手段的膚色檢測、模式識別等應(yīng)用中會造成完全錯誤的結(jié)果。彩色空間變換在光照強(qiáng)烈變化的條件下其效果見圖1(以YCbCr彩色空間為例)，顯然各個彩色分量都受到了較大光照影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種彩色圖像處理方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的彩色圖像處理方法，圖像中每個像素點的不同色彩分量組成一個色彩矢量，用由各點位置的彩色矢量構(gòu)成的矢量場來表示一幅彩色圖像，利用色彩矢量中鄰域矢量關(guān)系及統(tǒng)計變化量計算進(jìn)行初次特征空間變換和二次變換，得到不受復(fù)雜光照條件影響的紋理特征圖像；其處理方法包括如下步驟：

步驟1：以彩色空間分量將彩色圖像表示為色彩矢量場；

步驟2：色彩矢量場中，以一像素點為基點的n鄰域色彩矢量關(guān)系運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果作為該點的特征值；

步驟3：針對待處理區(qū)域中每一點在色彩矢量場中做步驟2操作，得到第一標(biāo)量場，至此完成初次特征空間變換；

步驟4：第一標(biāo)量場中，以一像素點為基點的m鄰域標(biāo)量運(yùn)算，得到該點新的特征值；

步驟5：對標(biāo)量場中的每一點做步驟4操作，得到第二標(biāo)量場，至此完成二次特征空間變換。

所述的彩色圖像處理方法，其中，色彩矢量場是由彩色空間中的色彩分量組成。

所述的彩色圖像處理方法，其中，彩色空間中的色彩分量為RGB空間中的R，G，B分量、YCbCr空間的Y，Cb，Cr分量或Lab空間中的L，a，b分量。

所述的彩色圖像處理方法，其中，n鄰域范圍是指以基點位置定位的周圍n個像素構(gòu)成的幾何形狀范圍。

所述的彩色圖像處理方法，其中，幾何形狀為規(guī)則和不規(guī)則的幾何形狀，其范圍大小隨n值可調(diào)。

所述的彩色圖像處理方法，其中，色彩矢量間關(guān)系運(yùn)算指衡量矢量間差距的計算。

所述的彩色圖像處理方法，其中，衡量矢量間差距的計算包括矢量間歐氏距離計算或mahalanobis距離計算。

所述的彩色圖像處理方法，其中，待處理區(qū)域為原圖的全圖范圍，或原圖內(nèi)一個或多個區(qū)域。

所述的彩色圖像處理方法，其中，m鄰域標(biāo)量計算為m鄰域內(nèi)各點的加權(quán)平均計算，或鄰域內(nèi)方差計算。

所述的彩色圖像處理方法，其中，第二標(biāo)量場為原圖中待處理區(qū)域的紋理特征圖像。

本發(fā)明提供的處理方法，利用色彩空間中各像素點的鄰域色彩矢量關(guān)系，通過兩次特征空間變換操作，得到原圖中不受光線影響的紋理特征圖像。

附圖說明

圖1傳統(tǒng)彩色空間變換受到強(qiáng)烈光線變化影響；

圖2經(jīng)過本發(fā)明方法處理后的圖像；

圖3本發(fā)明方法的流程圖；

圖4為實施例的人臉模板特征圖像。

具體實施方式